HÓA HỌC BIỂN - CHƯƠNG 2

CÁC ION CHÍNH VÀ ĐỘ MUỐI NƯỚC BIỂN2.1 CÁC ION CHÍNH TRONG NƯỚC BIỂN 2.1.1 Khái niệm chung Những ion (hoặc phân tử) tồn tại trong nước biển ở dạng hoà tan có nồng độ lớn hơn 0,001 g/kg được gọi là các ion (hoặc phân tử) chính. Với giới hạn định lượng như trên, mặc dù trong nước biển có mặt nhiều ion và phân tử của các chất hoá học khác nhau song chỉ có 11 ion và phân tử chính, đó là: Cl - , SO 4 - 2 , HCO 3 - , Br -...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HÓA HỌC BIỂN - CHƯƠNG 2 C h ươ ng 2 CÁC ION CHÍNH VÀ ĐỘ MUỐI NƯỚC BIỂN 2 .1 CÁC ION CHÍNH TRONG N ƯỚ C BI Ể N 2 .1.1 Khái ni ệ m chung N h ữ ng ion (ho ặ c phân t ử ) t ồ n t ạ i trong n ướ c bi ể n ở d ạ ng hoà tancó n ồ ng đ ộ l ớ n h ơ n 0,001 g/kg đ ượ c g ọ i là các ion (ho ặ c phân t ử ) chính.V ớ i gi ớ i h ạ n đ ị nh l ượ ng nh ư t rên, m ặ c dù trong n ướ c bi ể n có m ặ t nhi ề uion và phân t ử c ủ a các ch ấ t hoá h ọ c khác nhau song ch ỉ c ó 11 ion vàphân t ử c hính, đ ó là: Cl - , SO 4 - 2 , HCO 3 - , Br - , F - , Na + , Mg + 2 , Ca + 2 , K + , Sr + 2v à phân t ử H 3 BO 3 . Riêng h ợ p ph ầ n HCO 3 - c ầ n đ ượ c hi ể u l à t ổ ng c ủ a 2ion HCO 3 - v à CO 3 - 2 b ở i chúng cùng là d ẫ n xu ấ t phân ly c ủ a axít y ế u b ậ chai H 2 CO 3 , do đ ó chúng không tách r ờ i nhau và cùng n ằ m trong m ố i cânb ằ ng đ ộ ng. Tuy nhiên, do h ằ ng s ố p hân ly b ậ c m ộ t c ủ a H 2 CO 3 ( K 1 =4.10 - 7t ạ i 20 o C) l ớ n h ơ n kho ả ng 10 4 l ầ n so h ằ ng s ố p hân ly b ậ c hai (K 2 =4,2.10 -11 t ạ i 20 o C) nên th ự c t ế t rong n ướ c bi ể n n ồ ng đ ộ c ủ a ion HCO 3 - c hi ế mg ầ n 90% t ổ ng n ồ ng đ ộ c ác ion c ủ a h ệ c ácbonat. M ườ i m ộ t ion và phân t ử k ể t rên t ạ o nên h ợ p ph ầ n hoá h ọ c c ơ b ả nc ủ a n ướ c bi ể n, còn đ ượ c g ọ i là thành ph ầ n chính c ủ a n ướ c bi ể n. V ềt r ọ ng l ượ ng, h ợ p ph ầ n hoá h ọ c c ơ b ả n chi ế m 99,99 % t ổ ng l ượ ng các ch ấ tkhoáng hoà tan, trong đ ó t ổ ng l ượ ng 2 ion Cl - v à Na + c hi ế m 83,6 % . Nh ưv ậ y, th ự c ch ấ t giá tr ị đ ộ k hoáng c ủ a n ướ c bi ể n đ ượ c quy ế t đ ị nh ch ỉ b ở in ồ ng đ ộ c ủ a 11 ion này. 2 .1.2 D ạ ng t ồ n t ạ i c ủ a các ion chính C ác ion chính trong n ướ c bi ể n t ồ n t ạ i ch ủ y ế u ở d ạ ng ion t ự d o(trên 50%), ph ầ n còn l ạ i t ồ n t ạ i ở d ạ ng liên k ế t v ớ i các ion khác (b ả ng2.1). T ừ b ả ng 2.1 ta th ấ y, ví d ụ , có t ớ i 54% l ượ ng Sunfat trong n ướ cbi ể n t ồ n t ạ i ở d ạ ng ion t ự d o SO 4 - 2 , 3% ở d ạ ng CaSO 4 , 21,5% ở d ạ ngMgSO 4 , 21% ở d ạ ng Na 2 SO 4 v à 0,5% ở d ạ ng K 2 SO 4 ; t ươ ng t ự , có 87% 39l ượ ng Magiê t ồ n t ạ i ở d ạ ng ion t ự d o Mg + 2 , 11% t ồ n t ạ i ở d ạ ng MgSO 4 ,1,7% ở d ạ ng Mg(HCO 3 ) 2 v à 0,3% ở d ạ ng MgCO 3 . B ả ng 2.1: Các ion chính c ủ a n ướ c bi ể n (theo Bruevích)Ion và Nồng độ Tỷ lệ nồng độ Dạng tồn tại (%) - theo Garen và Tômxơnphân tử (g/kg) so với độ Clo* Ion Với Với Với Với Tổng Các ion âm và phân tử Ca+2 Mg+2 Na+ K+ tự do Cl- 19,3534 0,99894 -2 SO4 2,7007 0,13940 54 3 21,5 21 0,5 100HCO3-+ 0,1427 0,00736 69 4 19 8 - 100 CO3-2 Br- 0,0659 0,00340 - F 0,0013 0,00007 H3BO3 0,0265 0,00137 Ion Với Với Với Tổng Các ion dương SO4-2 HCO3- CO3-2 tự do Na+ 10,7638 0,55558 98,79 1,20 0,01 - 100 +2 Mg 1,2970 0,06695 87 11 1,7 0,3 100 +2 Ca 0,4080 0,02106 91 8 0,8 0,2 100 K+ 0,3875 0,02000 99 1 - - 100 +2 Sr 0,0136 0,00070 Tổng 35,160* Độ Clo là tổng lượng tính bằng gam của các Halogen có trong 1 kg nước biển sau khiquy đổi tương đương sang lượng Clo. T ươ ng quan n ồ ng đ ộ c ác ion chính c ủ a n ướ c bi ể n luôn luôn tuântheo quy lu ậ t Cl - > S O 4 - 2 > [ HCO 3 - +CO 3 - 2 ] và Na + > M g + + > C a + + > K + ,trong khi ở n ướ c trên l ụ c đ ị a (n ướ c sông, su ố i, h ồ , ao...) t ươ ng quan nàycó th ể l à HCO 3 - > S O 4 - 2 > C l - v à Ca + + > M g + + > N a + h o ặ c HCO 3 - > C l - >S O 4 - 2 v à Ca + + > N a + > M g + + . Nh ư v ậ y, đ ố i v ớ i n ướ c bi ể n Cl - v à Na + l uônluôn chi ế m ư u th ế , còn ở n ướ c l ụ c đ ị a b ấ t đ ẳ ng th ứ c b ị đ ổ i chi ề u. Đ ây làm ộ t trong nh ữ ng ...